- 李国;钱梦飞;
针对现有安检旅客流量预测研究大多为正常情况下的预测，未考虑异常突发情况下安检旅客流量的变化趋势，提出一种基于高斯混合模型(GMM)聚类的融合注意力机制的多变量双向长短期记忆(AM-BiLSTM)机场安检旅客流量预测模型。首先，利用GMM聚类算法对原始数据集使用日期特征和延误特征分别进行聚类分析，根据聚类所得的不同日安检旅客流量场景构建不同的AM-BiLSTM旅客流量预测模型。实验结果表明：与现有多种预测方法相比，该方法在不同场景下均能准确预测各时段的安检旅客流量。
2024年09期 v.43;No.391 11-14+18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1192K] [下载次数：480 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：9 ] - 刘丹;郑华雄;张燕亮;金波;柯飙;
首先建立典型压力传感器可靠性数学模型，完成产品可靠度理论设计。随后，完成加速可靠性寿命试验设计，并开展试验验证。根据试验结果，基于威布尔分布，进行产品寿命及可靠性评估。最后，确定产品关键性能指标，基于性能退化数据开展产品寿命及可靠性评估，多角度验证产品设计合理性及加速试验结果可信度。结果表明：不同评估方法下压力传感器均可满足15年使用寿命下95%可靠度的要求，为轨道交通用压力传感器可靠性、寿命研究及产品检修维护提供数据支撑和理论参考。
2024年09期 v.43;No.391 15-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1215K] [下载次数：459 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：9 ] - 封勇;贺泊;杨浩杰;耿涛;LEWIS Elfed;孙伟民;
光纤X射线传感器由于其可实现实时在线剂量测量的特点而引起了广泛的关注。实验中采用Gd_2O_2S︰Tb作为闪烁体材料，利用蒙特卡罗仿真方法计算了两种嵌入不同尺度闪烁材料的光纤X射线传感器所导致的剂量衰减。并探讨了射野大小、水深和闪烁体体积对剂量扰动的影响。结果表明：嵌入长7 mm,直径0.7 mm闪烁体的光纤X射线传感器在光纤后部表现出显著的剂量衰减，范围为深度5～10 mm。而嵌入长2 mm,直径0.4 mm闪烁体的光纤X射线传感器的剂量衰减被限制在光纤内部。光纤传感器的剂量衰减量与闪烁体的体积、射野大小和水深等因素有关，其中闪烁体的体积为主要影响因素。为了减少由于传感器带来的剂量衰减，在制作过程中应该限制嵌入光纤传感器内部的闪烁体体积。
2024年09期 v.43;No.391 19-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1106K] [下载次数：122 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：3 ] - 吕艳新;金珊;陈一伟;卫东;石红;黄伟杰;
针对多传感器采集所得被动信号中存在噪声使得其应用受到限制对的问题，提出一种基于集合经验模态分解(EEMD)的多传感器信息融合自适应噪声滤波技术。首先，构建一个自适应噪声滤波系统。采用EEMD方法对多传感器信号进行分解，结合各传感器的置信度对分解后的信号进行加权，融合多传感器的信息，得到自适应滤波器的参考噪声信号。将参考信号输入自适应滤波器，采用最小均方(LMS)算法，使得自适应滤波器输出信号在LMS意义下，抵消噪声信号，从而得到最终的滤波信号。最后，将该方法应用于实测两类目标的多传感器信号，得到了较为满意的降噪效果。
2024年09期 v.43;No.391 23-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1171K] [下载次数：349 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：7 ] - 刘贵;徐曦;许中华;谭奥成;
本文中依靠60 GHz调频连续波(FMCW)毫米波雷达，通过改进的GOOSE算法，在种群初始化阶段结合Tent混沌映射，在探索阶段运用Levy飞行策略提升算法的全局搜索能力。然后，通过改进的GOOSE算法去应用到变分模态分解(VMD)中，得到k和α最优值。对GOOSE算法的改进提高了呼吸心率的检测的精度。最后，该实验结果表明：利用改进的GOOSE优化算法对VMD算法进行参数自适应优化，通过对信号的重构后分析，有效地去除了噪声分量，提高了分解效率。
2024年09期 v.43;No.391 26-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1212K] [下载次数：346 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：2 ] - 谷宇;迟靖千;张宝华;杨立东;李建军;唐思源;
为了提高结节检测和肺癌诊断的性能，本文提出一种改进的卷积神经网络(CNN)模型用于这2个步骤的结节特征提取。该模型以一种改进U-Net网络作为基础网络，并引入了ResNeXt模块和注意力机制，在保持模型复杂度的同时，提高网络学习多种形状和大小的结节特征的能力。实验结果表明：该模型在DSB数据集上表现良好，结节检测的灵敏度和特异性分别达到了99.15%和99.99%,肺癌诊断的准确率和AUC值分别达到了80.43%和0.86。可见，本文方法对于多种多样的结节特征具有高度敏感性，具有一定的临床价值。
2024年09期 v.43;No.391 30-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1303K] [下载次数：238 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：6 ] - 任逍;赵旭;李连鹏;刘子玉;
同步定位与地图构建(SLAM)是大规模定位和地图构建的关键技术之一，针对室外大场景环境建图时存在累计误差较大导致定位精度不高、地图出现重影和漂移的问题，提出了一种基于体素化广义迭代最近点(VGICP)优化的回环检测算法。该方法扩展了广义迭代最近点(GICP)算法，计算体素内局部多个点，在保证准确性的同时避免了代价高昂的最邻近搜索。将所提方法加入扫描上下文(SC)-LeGO—激光雷达测距和实时测绘(LOAM)完整框架中，并利用KITTI数据集05序列测试。实验结果表明：优化算法估计的轨迹和真实轨迹有较高的重合度，绝对位姿误差(APE)和相对姿态误差(RPE)的最大值分别下降了46.4%,18.8%;均方值误差下降了17.7%,19.9%;优化算法可以进一步提高建图精度并降低姿态漂移误差。
2024年09期 v.43;No.391 35-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1133K] [下载次数：225 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 魏绍亮;邱孟庆;程奉玉;
在实际的工况环境下，红外温度传感器所设置的材料发射率不同将会使得红外温度测量结果产生偏差，影响铝板材的板形质量。针对这一问题，本文构建了一种基于不同发射率作用下的温度补偿模型，修正待测物体在不同发射率下的温度测量值。结果表明：该补偿模型能有效降低发射率数值偏离对于轧辊红外温度测量结果的误差影响，温度误差值控制在1℃以内，对于提高红外温度传感器的测温精度有着重要意义。
2024年09期 v.43;No.391 39-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1082K] [下载次数：422 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：2 ] - 李仁杰;阳波;肖宏峰;陈灵;邹雅萍;唐文胜;
针对复杂三维装配过程中提高三维位置精度会导致视野变窄造成三维装配定位失败的问题，提出一种基于自适应缩放因子估计的长短焦距双目三维成像算法。该算法先根据长短焦相机获取2幅图像的特征匹配结果估计特征尺度缩放因子并且实现特征尺度的归一化，再通过半全局立体匹配算法得到双目视差，最后计算出目标的三维点云。长短焦距成像和同焦距成像精度与视野大小的对比实验结果表明，该算法在感兴趣区域内与同焦距双目系统计算视差的最小错误估计比例小于2.6%,系统观测视野扩大32%。
2024年09期 v.43;No.391 42-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1197K] [下载次数：293 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：2 ] - 万翔宇;赵云;曹颖强;尚诚诚;
为提升内置式永磁同步电机(IPMSM)控制系统弱磁扩速性能，提出了一种复合超前角弱磁控制方法。分析电机的电流及电压限制条件，根据电机运行不同区域的转矩特性，将转矩输出最大化作为目标，设计了全速度范围内的超前角弱磁算法。该方法将电机运行区域分成3段，可实现最大转矩电流比(MTPA)控制区域与超前角弱磁区域的平滑过渡，使得系统在基速阶段转矩输出恒定，在弱磁扩速阶段功率恒定。仿真结果表明，提出的方法有效地拓宽了转速范围，解决了传统超前角弱磁在深度弱磁阶段的电流振荡问题。
2024年09期 v.43;No.391 47-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1173K] [下载次数：433 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：3 ] - 陈永鹏;魏晓蓉;
针对现有的光源发散角对信号影响不明确等问题，本文从光电编码器光电信号产生原理出发，理论分析了光源发散角对光通量的影响，仿真分析了不同发散角情况下的光场分布和光通量变化情况及其组成成分。构建了莫尔条纹光电信号并分析受发散角影响下的细分误差变化情况。实验结果表明：当将发散角为17°的光源更换为15°时，细分误差峰峰值可由0.74″降至0.56″,下降幅度达到24%。因此，光源发散角对于光电编码器输出信号的影响不可忽略，在选取光源时应该予以考虑。本文可用于预测其细分误差的大小和趋势，为航天级小型光电编码器初始光源的选取提供依据和参考。
2024年09期 v.43;No.391 51-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1205K] [下载次数：103 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 沈晓东;宋飞虎;徐明;庄芹;宁文楷;吴锦程;
针对目前气象行业缺乏小型集成化风速计的问题，本文基于流场与温度场的相互影响，设计开发了一种风速风向传感器。首先，采用计算流体动力学软件FLUENT对不同流场下的温度场进行仿真测试，确定传感器表面8个负温度系数(NTC)热敏电阻的布局。然后，根据不同风速、风向下，8个NTC的仿真响应值，设计3阶傅里叶级数拟合方法实现风向风速的测量，并采用线性插值法对环境温度引起误差进行修正。通过风洞测试进行了实验验证。实验结果表明：设计的热场式风速风向传感器风速检测范围可达1～30 m/s,精度在±(0.5+0.03v)m/s内，风向检测范围在0°～360°,精度在±5°内。
2024年09期 v.43;No.391 55-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1329K] [下载次数：156 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 彭东;周建平;许燕;彭炫;吴昊臻;秦春雨;
为了有效利用核桃园各传感器数据，预测核桃园土壤含水量来指导灌溉，建立了基于LSTNet的果园土壤含水量预测模型。首先，确定LSTNet预测模型输入参数；其次，对LSTNet预测模型进行多特征和单一特征输入对比分析；最后，将LSTNet预测模与LSTM预测模型和卷积神经网络(CNN)预测模型进行预测精度比较分析。研究结果表明：LSTNet预测模型相较于其他二种预测模型在果园土壤含水量预测上有更高的预测精度。
2024年09期 v.43;No.391 59-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1116K] [下载次数：357 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 崔冰艳;张祥;邓嘉;
为了满足下肢康复机器人运动过程中对人体下肢不同动作模式的识别的需求，首先，通过8通道无线肌电传感器采集8种下肢常见动作的表面肌电(sEMG)信号，并对原始信号进行滤波、运动段提取、特征提取处理；然后，将处理后数据分别输入本文设计的BP、PCA-BP、GA-BP、PCA-GA-BP分类器进行训练与测试。4种分类器对下肢8种动作平均识别率分别为88.6%,90.5%,92.3%,95.1%,对每个动作平均识别率为85%以上。结果表明：基于GA-BP神经网络比BP神经网络具有更高的预测精度，并且降维处理可以提高动作分类的准确率。
2024年09期 v.43;No.391 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1247K] [下载次数：626 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：3 ] - 王卓;刘景全;
介绍了一种带有集成Ag/AgCl参比电极的硅记录探针，通过表面聚乙烯醇缩丁醛(PVB)的修饰实现稳定的pH传感，用于应用神经科学。集成参比电极通过恒流电化学镀法实现银层的制备以及氯化，滴涂的PVB主要用作参比电极的保护膜，参比电极面积为0.44 mm~2。最终硅记录探针的pH灵敏度为53.13 mV/pH,电位漂移为8 000 s下20 mV,并且探针工艺与硅基探针高度融合。总之，集成参比电极并且提高其稳定性对于生物传感器以及脑疾病诊断生物标志物的电化学检测具有重要意义。
2024年09期 v.43;No.391 68-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1176K] [下载次数：203 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：2 ]
- 马明辉;谢晖;徐世斌;
为了解决传统输电线路塔杆倾斜检测时无法实现实时监测的问题，设计了一种用于塔杆倾斜的实时监测系统。根据激光三角测量原理，设计了倾角传感器，建立了基于激光三角的塔杆倾测量模型，利用高斯拟合算法，计算出光斑移动的距离，再结合三角函数关系计算出塔杆的倾斜角度。构建了用于温度漂移误差补偿的广义回归神经网络(GRNN)模型，模型中采用了四重交叉验证来搜索GRNN最优的传播参数。实验结果表明，在补偿前，由温度漂移引起的激光三角倾角传感器平均测量误差为2.68°,使用GRNN对输出进行校正后，平均误差降低至0.51°,温度非线性为0.003%FS/℃。而整个系统的测量平均绝对误差达到了0.54°,降低了2.24°。
2024年09期 v.43;No.391 71-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1291K] [下载次数：289 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：9 ] - 李瑞涛;孔全存;杜中伟;宋丽江;吴欣颖;朱慕伦;
针对机器人在复杂环境运行中存在的碰撞安全问题，提出了一种基于气压监控的柔性碰撞检测皮肤。设计并搭建了实验台对柔性碰撞检测皮肤进行碰撞实验，对该皮肤进行了性能分析，实物实验证明：该皮肤设计具有较高的可行性与可靠性。同时，通过有限元分析方法对柔性皮肤进行了充气与碰撞过程的仿真分析，仿真验证了柔性碰撞检测皮肤设计的可行性。仿真结果与实物实验数据具有较高的一致性，验证了有限元仿真模型的可靠性。
2024年09期 v.43;No.391 76-78+82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1239K] [下载次数：154 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：3 ] - 唱睿喆;陈怡;
柔性触觉传感器是可穿戴设备和机器触觉系统的重要组成部分，通过向磁流变弹性体(MRE)填充液态金属EGaIn,制备了一种压阻材料液态金属填充磁流变弹性体(LMMRE),并利用此材料设计了一种柔性触觉传感器。本文介绍了针对传感器电极层进行的电极工艺探索，提出了一种一体固化式电极工艺。研究表明，基于一体固化式电极工艺的触觉传感器制备工艺简单，成本低且具备较高的灵敏性和较小的迟滞误差。由于填充底料EGaIn的熔点为15.5℃,低温下EGaIn刚度的改变会影响压阻特性，本文探究了温度变化对传感器性能的影响，为传感器结构化和温度补偿设计提供实验数据。
2024年09期 v.43;No.391 79-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1253K] [下载次数：619 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：5 ] - 昝晓磊;高强;严鹏飞;蒋方宇;李亚宁;
针对多臂协同复合机器人在焦炉顶炉口执行多臂协同测温作业时的稳定性，本文设计一种基于改进粒子群优化(IPSO)算法的PID柔顺控制系统。对于焦炉顶炉口测温，首先设计了多臂协同复合机器人来实现移动过程中的焦炉顶炉口测温作业；其次搭建机械腿与PID控制模型；并运用于PID控制器参数整定，与Z-N法进行比较，改进粒子群的PID柔顺控制模型调节时间缩短26 s,超调量更小；最后，通过Simulink与Adams联合仿真得到复合机器人的各运动参数曲线。结果显示，多臂协同复合机器人在前进2 000 mm过程中，机身只有0.45 mm的偏移，整体运动速度最大可达100 mm/s,膝关节最大关节角速度稳定在48(°)/s和54(°)/s,在机器人稳定运行范围内。结果表明多臂协同复合机器人稳定运动，能够很好地实现焦炉顶炉口测温作业。
2024年09期 v.43;No.391 83-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1382K] [下载次数：437 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：1 ] - 郑雅伟;李文婷;周传刚;
为了提升氧化铜(CuO)基气体传感器的传感性能，成功地采用水热法合成了CuO纳米材料并使用乙醇分散制样法合成了CuO/MXene复合纳米材料。通过实验分析和测试了其在不同温度下对低浓度NO_2的响应。结果表明，在掺杂MXene之后，传感器的性能得到了提升，且该传感器的最佳工作温度为110℃。在110℃下对低浓度的NO_2响应迅速，其响应时间为10 s。经过测试发现该传感器具有优异的稳定性和特异性。
2024年09期 v.43;No.391 87-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1419K] [下载次数：468 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 孙江龙;马丛俊;郑秀娟;郭斌;佃松宜;
针对当前多足机器人在封闭且复杂的环境下作业时存在的遥操作实时监控困难、人机交互(HCI)友好性差等问题，提出基于数字孪生的高性能HCI系统。首先，着重对六足机器人在狭窄环境中运动的步态进行了研究；其次，使用CoppeliaSim构建多维多时空尺度的虚拟模型；最后，通过C++/Qt开发服务层软件来实现数据的双向实时映射和驱动，达到虚实同步的效果，提升交互的性能。实验结果表明：该系统可以显著提升机器人的控制效率和HCI友好性，为狭窄环境机器人的HCI设计提供了坚实基础。
2024年09期 v.43;No.391 91-94+99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1273K] [下载次数：657 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：7 ] - 张虹;张持健;潘井宇;洪承刚;朱灵;杨柯;
为了实现现场快速诊断，研制了一种基于离心微流控技术的尿路感染病原体即时检测(POCT)系统。该系统由离心检测芯片、选通阀进样芯片和POCT装置组成。利用比色反应的原理，可在60 min内直接用肉眼观察到检测结果。实验定量结果表明，该系统对一定浓度范围内大肠杆菌富集效率为99.8%,检测限为10~5CFU/mL。最后，通过对大肠杆菌浓度梯度为10~5～10~8 CFU/mL的4组模拟样品进行检测，记录下4组浓度对应的检测结果。将结果制成标准比色卡，便于进一步对检测结果进行分析。该系统成本低、易操作、检测快，具有一定的应用价值。
2024年09期 v.43;No.391 95-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1294K] [下载次数：240 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：3 ] - 刘亚南;李明明;李海毅;翁玲;黄文美;
利用磁机耦合方程建立大量程柔性磁致伸缩位移传感器输出电压模型，理论计算输出电压。搭建实验平台，测试波导丝在偏置磁场和激励电流为5～35 kA/m和0.5～3.5 A范围内的输出电压，对比理论值与测量值，确定使波导丝输出电压最优的激励电流和偏置磁场，并对比Fe_(46.5)Ni_(48.5)Cr_2Ti_(2.5)Al_(0.5)不同伸长状态下的输出特性。实验结果表明：最优偏置磁场和激励电流为：(Fe_(83)Ga_(17))_(99.4)B_(0.6)为15 kA/m和1.5 A;Fe_(82)Ga_(13.5)Al_(4.5)为20 kA/m和1.5 A;Fe_(46.5)Ni_(48.5)Cr_2Ti_(2.5)Al_(0.5)为10 kA/m和2 A。Fe_(46.5)Ni_(48.5)Cr_2Ti_(2.5)Al_(0.5)波导丝信号衰减程度小，不同伸长状态下的输出电压具有一致性。本文的研究可为设计与开发大量程柔性磁致伸缩位移传感器提供理论依据与指导。
2024年09期 v.43;No.391 100-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1259K] [下载次数：273 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：2 ] - 孙士斌;钱磊;王培力;秦治伟;牛世聪;朱志浩;
目前，探索制备流程简单、成本较低且性能优异的可穿戴应变传感器仍然是一个巨大的挑战。本文提出了使用模具成型法制备具有微观结构的传感器基底，并结合磁控溅射技术构造导电薄膜，制备出一种新型的柔性压力传感器。实验结果表明：这种方法有利于基底与导电材料的结合，使传感器具有更大的形变潜力。提高了传感器的灵敏度(0～500 Pa的灵敏度为2.37 kPa~(-1)),且具有迅速的响应恢复时间(约250 ms)、良好的耐久性(1 000次循环试验)以及极低的最小响应限度(约1.5 Pa)。同时，该传感器能够用于进行人体状态监测，能检测出心跳、脉搏等微弱的生理信号，证明了该柔性压力传感器在智能可穿戴设备方面具有良好的应用前景。
2024年09期 v.43;No.391 104-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1197K] [下载次数：468 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：3 ] - 丁景楠;周家林;甘章华;朱昭峰;吴传栋;王佳敏;
为了研制高性能的微型棒状电感，采用铁(Fe)基非晶薄带经固化、线切割、分段退火等工艺制备了纳米晶合金棒状磁芯，并以此为基础制备成纳米晶合金棒状电感。利用IM3570型电感测量仪对所制备的棒状电感进行了性能测试分析，修正了有芯棒状电感的电感量计算模型。结果表明：在0.112～3 MHz频率范围内，制备的纳米晶棒状微电感的电感量为7.72～9.93μH,品质因子值为3.33～5.14;在300 kHz频率时，能够有效分辨电路板孔内壁涂层。
2024年09期 v.43;No.391 108-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1193K] [下载次数：115 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：2 ] - 王蒙军;孔丹丹;吴迪;王怡丹;马亚婷;
多数微型飞行器(MAV)集成的天线为固定结构，仅具有单一工作频段，为了扩大微型飞行器集成天线的工作频段覆盖范围，采用柔性介质基板设计具有频率可变特性和双频特性的扑翼表面集成折纸天线。折纸天线二维平面结构的谐振频率为915 MHz和2.49 GHz;集成至扑翼表面的三维立体结构的谐振频率分别变为990,950 MHz和1.83 GHz, 940 MHz和1.76 GHz。采用聚酰亚胺(PI)基底加工的天线测试结果表明，天线工作频段覆盖2 G、4 G与5 G通信系统多个频段，实现了频率可变特性。
2024年09期 v.43;No.391 112-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1292K] [下载次数：272 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：2 ] - 于兵;肖锋;柳鑫;程海波;蔡希玮;谢玮强;
提出了一种用于葡萄糖浓度检测的电磁近场聚焦人工超表面结构。经人工超表面反射的电磁波近场聚焦位置对介电常数具有高敏感性，据此能够对不同浓度的葡萄糖溶液进行检测。该结构尺寸为400 mm×400 mm×1 mm,由20×20个具有不同电磁波反射相位差的异构人工超表面单元组成。为验证设计的可行性，对不同浓度值的葡萄糖溶液进行了实验测试，结果表明：葡萄糖浓度值的改变将导致溶液相对介电常数的改变，进而对聚焦位置产生显著的影响，溶液相对介电常数变化的检测灵敏度为0.027%。
2024年09期 v.43;No.391 116-118+122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1440K] [下载次数：154 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：5 ] - 许守东;张文斌;吴远密;惠世贤;杨永龙;
传统的单电极电容探头测量误差较大、测量精度易受温度、湿度等环境因素的影响，而非侵入式电压测量传感器可用于检测输电线和电力设备中的电压，且无需与带电导体或设备直接接触。因此，本文提出了一种基于电容耦合的双电容非接触式电压测量方法。设计并制造了测量系统。在实验室设施中进行了测试。实验结果表明：所研制的传感器具有良好的精度和线性度。其在工频下的比值误差在±1.7%以内。此外，它还具有成本低、小型化、外形灵活、分压比易于调整等优点。
2024年09期 v.43;No.391 119-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1186K] [下载次数：509 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：5 ]
- 王玉龙;任德均;王淋楠;盘龙;
提出一种针对动磁式直线电机定位方案的误差检测及校正的方法。首先，通过相位检测算法检测传感器阵列的相位偏差是否符合要求；然后，通过幅值相位纠正算法实现对磁场数据归一化，并对小幅度相位偏差引起的位置误差进行校正；最后，对数据采集和处理过程中的延时误差进行补偿。对动子运动方向的磁栅尺寸误差补偿后，定位精度达到了±92μm。
2024年09期 v.43;No.391 123-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1233K] [下载次数：226 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 刘博;李卓;刘伟;韦嘉恒;
针对传统接收信号强度指示(RSSI)测距受环境中不同因素干扰，导致定位精度不高的问题，提出基于改进麻雀搜索算法(ISSA)优化的RSSI定位算法。首先，通过混合滤波对RSSI值优化处理，剔除异常值并消除波动，RSSI测距模型将滤波后可靠的信号值换算为距离。其次，对基础麻雀搜索算法(SSA)进行改进，得到未知节点的精确坐标。实验结果表明：与另一种ISSA及粒子群优化万有引力搜索算法(PSOGSA)混合定位算法相比，该算法具有更高的定位精度。
2024年09期 v.43;No.391 127-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1163K] [下载次数：437 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：7 ] - 温王鹏;罗文婷;李林;张德津;陈文婷;吴镇涛;
提出了一种结合YOLOv7和图像分块的车道线破损检测方法。首先，利用YOLOv7模型检测并提取车道线区域。其次，运用Otsu法计算每个子块的阈值及子块背景区域和目标区域的灰度均值差值，以此实现二值化。然后，采用双线性插值法平滑图像，实现车道线分割，并利用拓扑结构分析法提取车道线轮廓。最后，设计了像素统计、直线拟合、割断检测3种方法判断车道线是否破损。实验结果表明：在不同场景下，该算法在破损车道线检测中的精确率为91.79%,具有较好的检测效果和一定的应用价值。
2024年09期 v.43;No.391 131-134+139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1260K] [下载次数：374 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：11 ] - 张弘;高月;刘保洋;
针对DeepLabv3+语义分割模型在解码阶段仅融合单尺度低级特征，高级与低级特征融合效果差，导致目标分割精度低的问题，本文基于注意力特征融合(AFF)结构和DeepLabv3+网络，提出了CAAF-DeepLabv3+分割网络。首先，该网络引入不同阶段的多尺度浅层特征来优化空间位置信息。其次，采用交叉方式改进AFF,获得交叉注意力特征融合(CAFF)结构，提高特征间的信息交互，且通过学习高级和低级特征在通道上的重要程度，增强显著性特征，克服语义和尺度不一的特征融合问题，以获取高分辨率和高语义信息的融合特征。在道路标线数据集上进行训练和测试的结果表明，对于目标轮廓复杂、小尺寸分布较多的情况，该网络与UNet、PSPNet、DeepLabv3+、MobileNetv2-DeepLabv3+、AFF-DeepLabv3+网络相比较，平均交并比(MIoU)值和平均像素准确率(MPA)值达到最高，漏分割和错误分割明显降低。
2024年09期 v.43;No.391 135-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1257K] [下载次数：419 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：5 ] - 龚轩;郭中华;丁荣荣;顾旭璐;闫梓旭;
为解决光学遥感图像道路分割所存在的漏判、误判等问题，提出了一种改进U型网络结构的语义分割模型，融入双重通道注意力机制和改进空间金字塔池化结构的残差特征提取U型网络(RSD-UNet)。首先，编码模块采用具有残差结构的ResNet—34,避免神经网络出现梯度消失；其次，融入串行改进的SPPCSPC池化模块，提高网络的感受野、解决道路特征多尺度问题；最后，在上采样操作后融入多频谱通道和空间的维度的双重注意力机制(DAM)。实验结果表明：在CHN6—CUG数据集上，对比基准网络UNet,指标IoU和F1分数提高了4.4%和3.07%。因此，RSD-UNet能够较好实现对于光学遥感图像道路分割。
2024年09期 v.43;No.391 140-143+148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1292K] [下载次数：385 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：5 ] - 田雨;刘红;
针对车载图像存在目标行人较小、携带信息较少、无法准确检测行人关节点的问题，提出一种基于改进OpenPose的行人关节点检测算法。首先，通过增大输入图像分辨率和增加图像缩放比例来捕获车载视角下行人关节点的特征信息；其次改进网络结构，卷积核大小以及采用深度可分离卷积代替标准卷积来降低网络模型的参数数量和计算量。实验结果表明：改进网络在检测行人关节点准确率提高了6%,改进网络模型的参数量和计算量比原OpenPose减少69%和39%,提高了检测行人节点的速度。
2024年09期 v.43;No.391 144-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1278K] [下载次数：755 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：1 ] - 马智远;王勇;周凯;
蓄电池的荷电状态(SOC)估算问题是电池管理系统研究中的核心问题之一，提升SOC估算的准确性与快速性具有重要的工程实践意义。为解决现有全SOC域拟合的卡尔曼滤波(KF)算法在充放电末端存在的估算误差问题，提出了基于一阶RC模型的扩展KF(EKF)分段拟合优化算法，提高了SOC估算的准确性。最后，在MATLAB/Simulink环境下完成了相应的建模与仿真，并设计搭建了锂离子电池充放电实验平台进行了基于所提SOC估算算法的测试，仿真与实验结果验证了所提估算算法的准确性。
2024年09期 v.43;No.391 149-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 1205K] [下载次数：237 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 潘海鸿;陈启龙;李松莛;陈琳;邓火生;
针对中厚板结构件焊接较为复杂的问题，研究应用于中厚板焊缝的摆弧路径，提出一种基于空间直线斜三角形摆弧的轨迹算法，实现中厚板焊缝的焊接。首先，研究空间直线斜三角形摆弧轨迹算法来计算摆弧路径各插补点位置信息。然后，由插补点位置信息结合焊缝特征进行焊枪位置规划、焊道速度规划。其次，将所得到的各焊接路径算法生成的插补点输入至MATLAB进行仿真验证。最后，搭建实验平台，进行摆弧生成实验、焊接实验。实验结果表明：该算法是可行的，可以应用于实际焊接工程中。
2024年09期 v.43;No.391 153-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1263K] [下载次数：175 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 李颀;李煜哲;
随着深度学习的发展，无监督单目深度估计成为计算机视觉的研究热点。由于深度图存在轮廓不清晰、深度估计不准确等问题，以编—解码器结构为基础，提出一种基于语义信息的无监督单目深度估计网络，为了获取更为清晰的轮廓信息，本文在编解码器之间通过空洞空间卷积池化金字塔(ASPP)层进行语义信息的细化，提高生成的图像质量；该网络通过在编码器到解码器的跳层连接实现对多分辨率特征的提取，在编码器部分采用改进的高分辨率网络(HRNet)融合不同层的多分辨率特征，在解码前使用串联策略融合中间阶段的输出，提高深度估计的准确率。在KITTI数据集上的实验结果表明，本文方法的误差评价指标相较于目前的深度估计方法更低，在3个深度估计准确率评价指标上达到了89.4%,96.3%,98.1%,具有较好的准确性。
2024年09期 v.43;No.391 157-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 1237K] [下载次数：216 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：2 ] - 王绎茗;高美凤;
针对大部分嵌入式平台计算能力较弱、无法实时运行基于神经网络的应用程序的情况，提出了一种基于Anchor-Free轻量化卷积神经网络(CNN)的手势交互方法。该方法缓解了Anchor-Based检测的弊端，通过神经网络实时检测人体手部，并利用动态时间规整(DTW)算法对手势轨迹进行分类。神经网络参数量仅有0.22 M,在自建手部检测数据集上的平均精度均值(mAP)交并比(IoU)=0.50︰0.95可以达到68%。在RK3568嵌入式平台上，每帧推理和后处理时间仅有31 ms,轨迹分类耗时仅有43 ms, CPU使用率仅有34%,满足实时性要求。
2024年09期 v.43;No.391 161-164+168页 [查看摘要][在线阅读][下载 1273K] [下载次数：300 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：2 ]